浅析市政道路桥梁施工设备常见病害处理技术

2023-03-09 05:12俞利忠
中国设备工程 2023年3期
关键词:病害路面桥梁

俞利忠

(中交水利水电建设有限公司,浙江 宁波 315200)

目前,市政道路、桥梁的施工和运营中,还面临着许多亟需解决的问题。现阶段,在城市道路桥梁的施工中,普遍存在的各种常见病害的处理技术,对个人、城市、桥梁、交通、社会、国家的整体经济发展,都具有十分重要的影响。在市政道路、桥梁施工中,要不断地改进和强化各种常见的病害治理技术和设备,使整个工程的总体品质得到最优,从而达到节约投资的目的。同时,各有关部门要根据施工需要,及时地找到并采取措施,解决这些问题。

1 道路桥梁病害的防治意义

(1)提升道路桥梁的使用效率。在道路桥梁施工过程中,若发生裂缝、塌陷等问题,不仅会对路面的外观造成不良的影响,还会严重地损害桥梁的整体性能和稳定,从而无法保证行车的安全性,同时也会严重地影响周围地区的经济发展。通过对这些问题进行处理,可以提高道路桥梁的功能和安全性能,进而提高其运行的有效性。

(2)保障车辆行驶安全。道路桥梁最基本的功能就是为人们的出行创造条件,一旦出现严重腐蚀、开裂、塌陷等问题,不仅会严重地缩短其使用年限,而且会对汽车的行车安全造成严重的危害。而采用高效、安全的方法来解决目前存在的问题,确保道路桥梁的质量,延长其寿命,是汽车行车的主要保障。

(3)有利于社会安全稳定地发展。在道路、桥梁施工过程中,遇到的问题很多,一些问题只会影响桥梁的外观,而大的问题则会对桥梁的结构造成直接的破坏,从而造成严重的后果。因此,通过政府有关部门的及时处置,可以最大限度地提高道路的寿命,促进城市的社会和经济的持续发展。

2 道路桥梁工程常见病害

2.1 混凝土裂缝

在道路桥梁中,混凝土裂缝是一种常见的病害。按裂缝的方位划分,可以将其划分为水平开裂和纵裂,造成混凝土开裂的原因很多,主要是结构和非结构。不同深度和大小的裂缝对道路桥梁的施工有不同的效果,但裂缝宽度和深度越深,对道路桥梁的施工性能越不利,出现裂缝后必须立即进行加固。

结构开裂是由剪力弯矩引起的,而剪力弯矩是造成结构开裂的重要原因。为了保证道路桥梁的安全,施工单位需要对其进行应力集中的计算和技术上的控制,但在施工中由于受基础和受力的影响,可能会产生结构开裂。当结构开裂不能进行补强时,应考虑进行混凝土的补修。就非结构性裂纹而言,这种裂纹对道路桥梁的作用不大,因为施工质量、施工技术、混凝土配比等原因,而施工过程中由于温度的改变而引起的混凝土体积收缩和胀大是引起结构开裂的重要原因。

2.2 钢筋锈蚀

由于混凝土在道路、桥梁中的广泛使用,其质量直接影响整个施工的安全,所以在道路桥梁中,混凝土的腐蚀也是一种普遍存在的问题。在工程施工中,由于混凝土结构的腐蚀是很难被检测出来的,而且随着建筑寿命的延长,混凝土结构的耐久性将会导致结构的承压降低,从而导致建筑结构安全问题。造成混凝土结构腐蚀的主要原因是周围的环境。在道路桥梁工程中,通常采用现场浇注混凝土,然后,在浇注前先将钢筋成型。由于混凝土比例的不同,导致了高氯离子的存在,导致了钢筋的腐蚀,而在使用过程中,由于混凝土的碳化作用,会对钢筋的表面造成一定的物理和化学效应,从而对其力学稳定性造成了一定的不利作用。

2.3 铰缝病害

铰缝病害是一种普遍存在的病害,它对道路桥梁的破坏表现在:混凝土板与梁间的接合处的松动和开裂;连续的高压力载荷作用下,路面产生了车辙和裂纹,雨水和雪天的作用,湿气会透过缝隙渗入桥梁的内部,造成桥面的碱性腐蚀;当外部压力过大时,比如,发生碰撞等,会使桥梁的结构发生微小的改变,从而使其内部的构件和受力的稳定无法得到保证,从而产生错位。造成关节损伤的主要原因是人工损伤。由于一些设计者缺乏实际工作的经历,所以在确定合页截面的精度时很难保证,导致了合页不容易接合,随着施工的进行,出现了一些常见的铰接问题。此外,由于施工中对混凝土的紧固性进行了科学的调节,导致了其铰接强度不足,在实际应用中容易发生损坏。

2.4 不均匀沉降

不均匀沉降对路面结构的影响很明显,不仅会对路面结构造成影响,而且还会使路面结构失去承载能力,使其不能适应交通需要。非均质性沉陷是道路桥梁的一种常见的病害,它对道路桥梁产生了很大的冲击,并且不能在短期内得到有效的恢复。

造成桥墩不均匀下沉的原因有2个:一是地质原因;二是随着桥梁寿命的延长,地形地貌会发生改变,从而产生不均衡的塌陷,这是一种自然现象,很难预测。就工程质量而言,在工程施工中,由于技术上的不足,会导致工程实际的施工条件与设计要求不一致,工程质量不过关,桥面受力不均,甚至会出现工程塌方。此外,施工设计、施工材料质量等因素也会引起不均衡的塌陷,造成的影响非常大。

3 道路桥梁工程施工中常见的问题

3.1 施工环境复杂

道路施工与桥梁施工相比有较大差异,其施工条件比道路工程更为多变、更为复杂,而且大部分地区都是在较难进行工程施工的地区。所以,在进行桥梁施工的时候,应充分考虑到环境因素的变化、土壤、河流等因素的变化,以及在施工中的环境变化,以及对环境变化的掌握和预报,从而确保在施工中进行合理的材料选择,以及有针对性的安排和规划。

3.2 桥梁工程设计复杂

在国内的桥梁设计中,为确保桥梁施工的安全和在地形险情地区进行施工,对各种大的构件之间的衔接要合理,从而使整个施工的稳定性得到最大程度的提高,因此,在设计时,应尽可能使设计的合理性得到充分的发挥。

3.3 桥梁工程施工构件数量多

桥梁施工所用的材料大多为钢筋砼,所需的预制品通常都是由厂家制造,然后运至桥梁施工场地进行装配,因此,对建筑构件的大小和数目有着苛刻的规定。在桥梁施工中,由于构件的数目与大小不一致,将会直接影响整体的施工,因此,需要对具体的结构进行严密的监控,同时对大量的构件进行合理、高效地管理和利用,才能确保桥梁的安全。

4 市政道路桥梁工程的施工设备

市政道路桥梁工程的施工所用的机械设备类型包括挖掘机械、路面机械、压实机械、工程起重机械、校工机械、钢筋混凝土机械等。如果工作环境(地形、土壤、质量)复杂的工地作业条件(作业内容、路面场地情况)复杂时,机械设备成本将更高,为了使施工机械在施工过程中发挥其最大的经济效益,顺利地完成工程任务,必须选择最适合施工条件的机种。选择设备时,要注意以下几个方面:能与现场的土质、地形相匹配;在确保工程品质的情况下,不会对邻近已完工的房屋造成任何损害;能够高效地执行所需工作;工程造价低廉,设备运转费用低;操作简单,维修方便,可靠性高;能实现自动控制,节省人力;安全性高且不会对周围造成任何污染;易于筹办和转移。

5 市政道路桥梁工程的施工设备处理技术

5.1 路面开裂处理技术

在裂缝很少的情况下,对裂缝进行涂漆,以防止雨水通过缝隙进入路基,从而对路面产生不利的作用,从而减少裂缝的扩展。在裂纹少、数目大的情况下,应采取道路封闭措施。在采取封闭技术时,首先,要用设备对路面进行清扫,然后,在路面上按开裂程度撒上乳化柏油,并在上面铺上适当的骨料,进行碾压,填补裂缝,提高路面的强度,使路面平整,确保行车的安全。另外,也可以采取压浆工艺,即用设备制造出一种水泥净浆,然后由灌浆装置将浆液灌注到缝隙中,在进行预应力加固之前,确保胶浆的粘结能力,然后进行灌浆直到混凝土的净浆从注浆筒中流出,然后,进行下一步的处理,从而改善路面的整体稳定性和强度。在裂缝宽度超过5mm时,采取灌缝治理技术,由施工工人就地对其进行加温,直到达到160℃,然后利用灌缝装置将其注入缝隙中,直到缝隙全部填充并溢出,然后进行修补,确保修补后的道路平整。这样可以阻止裂纹继续扩大,但是总体的强度不会有太大的提升,以后还要经常进行水泥砂浆修补。当地面出现大面积开裂时,光靠修补是不够的,工人必须采取挖填的方法,将开裂的地方用设备全部清除,然后,将地基重新平整,并在路面上铺上玻璃纤维和土工格栅。该技术施工周期较长,且对道路运输造成一定的负面效应,仅在道路开裂对道路造成一定程度地破坏时,可从根源上消除裂缝,大幅度地改善道路的压实度和强度,但应考虑开挖部位与原来的路堤、道路的衔接问题。

5.2 桥梁梁体裂缝处理技术

对桥梁裂纹细小的部位,应采取表层施工方法,在混凝土裂缝的表层涂上防水涂料,以避免雨水渗透到混凝土中,造成混凝土构件的破坏,从而危及桥梁的安全。在裂缝的宽度有一定的改变时,可以采用一种可伸缩的涂层防水涂料,在处理完毕后,可以对其进行监测和分析,并对其进行改进。在较大的裂缝处,可通过注浆机将树脂或混凝土的净浆注入裂缝中。在灌浆过程中,必须保证压力较小,速度较慢,并向裂缝深处灌水。梁体裂纹超过5mm时,应采取设备充填工艺,也就是利用开槽刀具在缝隙中凿出一条深沟,然后,在沟道中填入胶黏剂,但应视钢筋腐蚀程度而定。在钢筋已锈蚀的情况下,在开槽前应先做好防锈工作,再用胶水进行补焊。若桥梁梁身开裂是由于张应力太大造成的,那么可以通过胶合方法将其紧固并粘贴在一起。

5.3 道桥过渡段不均匀沉降处理技术

在道桥过渡段不均匀沉降比较轻微的情况下,可以采取修复措施,在过渡区再铺设一次新的柏油,以确保路面和桥面之间的衔接,以确保行车平稳。在台背土体大量损失的情况下,采取注浆法和台后土体喷淋加固措施。该方案能明显地改善台背土体的承载能力,避免桥梁过渡部位的进一步下沉,从而彻底地消除路基的沉陷。在桥梁过渡段出现较大的不均衡沉降时,可以采用一种结构形式,使桥墩的刚性和长度达到一定程度,从而避免了由于不均衡的原因造成的桥墩翻车。在此基础上,必须对填料进行适当的碾压和防渗,以确保填料的稳定性。

5.4 注浆挤压处理

针对道路桥面产生的开裂和非均匀沉降,应选用适当的解决办法,如采用灌浆法,在裂缝治理时,可以采用设备灌注灌浆的方式,将混合好的水泥注射到缝隙中,再将渗漏部位清除干净,并在外侧设置标识板。针对路面桥面产生的非均质性沉降,可用配制好的水泥砂浆在路面上均匀地浇筑,并进行夯实。

5.5 道路桥梁腐蚀问题处理

在道路桥梁施工中,需要对所用的各类钢进行防腐,或者采用化学镀锌等方法加固,并根据工程现场的环境条件,进行相应的特殊处理。在施工期间,若原料的钢筋有腐蚀现象,可以用设备先进行打磨,将钢筋的表层清洗干净,去掉腐蚀部位,然后检查其是否达到使用要求,并经过相应的检查。

5.6 道路桥梁养护

由于各地道路桥梁的施工技术水平不一,因而承载量也有一定的差别,特别是早期建成的道路桥梁,其承载量与现代汽车的轴重并不匹配,加之近年来,车辆的大量超负荷,对道路桥梁的承载量也随之增加。目前,道路桥梁在运营中存在着严重的问题,因此,要加大对道路危桥的加固和改建工作,并对多种设计方案进行对比和筛选,通过专家评审,最后,制定出最终的维修计划。另外,在道路桥梁的规划中,应与线路改建规划相衔接,并依据改建道路桥梁的技术水平来决定其结构的设计与维护,以避免反复的维护。道路桥梁的维护既可以达到单纯的行车要求,又可以降低各类危险,是防止各类安全事故的最好途径,所以必须做好养护工作,提高施工人员的安全防范能力,从而极大地提高道路桥梁的使用年限。

6 结语

综上所述,道路桥梁在施工和使用中,常常会出现裂缝、钢筋锈蚀等问题,严重影响道路桥梁的使用寿命,严重危及人民的生命安全。因此,道路、桥梁的有关领导和施工单位必须制订出一套专用的施工技术,并将其运用于实际的工程施工与养护中,以达到最大限度地延长其使用年限,从而推动我国道路桥梁的施工和发展。

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